專利名稱：圖像空間聚焦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像裝置。
背景技術(shù)：
目前數(shù)碼相機(jī)模塊被整合到各種終端設(shè)備中。這種終端設(shè)備包括移動(dòng)電話、個(gè)人 數(shù)字助理(PDA)、計(jì)算機(jī)等。消費(fèi)者對(duì)終端設(shè)備中的數(shù)碼相機(jī)模塊的需求持續(xù)增長(zhǎng)。終端設(shè)備制造商希望數(shù)碼相機(jī)模塊小型化，以便能夠整合到終端設(shè)備中而不增大 終端設(shè)備的整體尺寸。此外，對(duì)終端設(shè)備中攝像裝置具有更高性能特性的需求在增加。諸 多高性能攝像裝置(例如，獨(dú)立的數(shù)碼照相機(jī))具有的一個(gè)這種特性是透鏡具有變焦能力， 以使距攝像裝置距離不同的物體能夠聚焦。此外，這些攝像裝置中的許多還具有自動(dòng)聚焦 特征，使攝像裝置自動(dòng)聚焦在位于圖像中心的被攝體上，或者聚焦在例如臉部等圖像中的 一個(gè)或多個(gè)特征上。通常，是通過沿光軸移動(dòng)透鏡或透鏡的元件來改變攝像裝置的焦點(diǎn)。 通過相對(duì)于圖象傳感器移動(dòng)透鏡，將出現(xiàn)在攝像裝置的傳感器的焦點(diǎn)處的物體距離得到調(diào) 整。這個(gè)距離在本文中稱為物距(objectdistance)。在一個(gè)例子中，可通過以沿著每步10 到15 ym的十個(gè)均勻分布的步長(zhǎng)來移動(dòng)透鏡，來使物距從0. lm改變到無窮大。利用自動(dòng)聚焦系統(tǒng)，一些攝像模塊通過相對(duì)于傳感器將透鏡移動(dòng)到多個(gè)(例如， 十個(gè))不同位置之一來獲得不同的物距。例如，在一些系統(tǒng)中，從0.1m到無限遠(yuǎn)的物距可 通過每步10到15 y m的十個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)。在自動(dòng)聚焦系統(tǒng)中，可通過多種類型的致制動(dòng)器 中的任一種來移動(dòng)透鏡，其中每一種都有相對(duì)復(fù)雜和昂貴的特性。這種類型的致制動(dòng)器的 一個(gè)例子是音圈電機(jī)(VCM)。此外，普通致動(dòng)器實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作會(huì)具有滯后、透鏡傾斜、重力引起 的定向依賴性、非線性移動(dòng)和低可重復(fù)性等問題。另外，設(shè)計(jì)致動(dòng)器中的挑戰(zhàn)是使它們足夠 堅(jiān)固以便經(jīng)受住跌落測(cè)試。最后，由于致動(dòng)器的機(jī)械復(fù)雜性，公差鏈通常很長(zhǎng)。對(duì)于不那么昂貴的固定焦距攝像裝置來說，一般選擇小于無窮大的物距，但是將 無窮大包含在景深范圍內(nèi)。在這種情況下，景深范圍的近端會(huì)比用戶所期望的距離攝像裝 置更遠(yuǎn)，因?yàn)殡S著攝像裝置分辨率(像素?cái)?shù))的增加，這個(gè)景深范圍的近端逐漸向前移動(dòng)遠(yuǎn) 離攝像裝置。最近開發(fā)了 一種固定焦距和自動(dòng)聚焦的結(jié)合機(jī)，其中透鏡通過致動(dòng)器僅在兩個(gè)不 同的位置之間移動(dòng)。在一個(gè)例子中，這種途徑能夠通過移動(dòng)透鏡15 u m，將具有1. m像素 間距的5百萬像素傳感器的透鏡的景深的近端從距攝像裝置0. 90m的距離移動(dòng)到距攝像裝 置0. 45m的距離。在這個(gè)例子中，特別是由于機(jī)械公差，制造一個(gè)以如此小的尺度移動(dòng)透鏡 的致動(dòng)器系統(tǒng)可能極具挑戰(zhàn)性。上述現(xiàn)有技術(shù)的例子及其相關(guān)局限性用于作為示例而不排斥其他。通過閱讀說明 書和研究附圖，現(xiàn)有技術(shù)的其他局限性對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將變得顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種攝像裝置，其包括捕捉圖像的傳感器、將光引導(dǎo)向傳感器的透鏡、和具有平坦的頂面和大致與該頂面平行的平坦的底面的可移動(dòng)透明板。所述透明板能夠選 擇性地插入或選擇性地移出所述傳感器與所述透鏡之間的區(qū)域，以在所述透明板插入所述 區(qū)域時(shí)，使被所述透鏡引導(dǎo)的光在入射到所述傳感器前穿過所述透明板，并在所述透明板 移出所述區(qū)域時(shí)，使被所述透鏡引導(dǎo)的光入射到所述傳感器上，而不穿過所述透明板。所述透明板的厚度為t、折射率為n，而插入透明板使所述透鏡與所述傳感器之間 的有效距離改變?yōu)閐，其中d= (n-l)t/n。所述攝像裝置還包括至少一塊額外的透明板，所 述至少一塊額外的透明板具有平坦的頂面和與該頂面大致平行的平坦的底面，并選擇性地 插入和選擇性地移出所述傳感器與所述透鏡之間的所述區(qū)域。第一板的厚度為^、折射率 為n，第二板的厚度為t2、折射率為n，而兩塊板的插入使所述透鏡與所述傳感器之間的有效 距離改變?yōu)閐，其中d= (n-1) (ti+tj/n。第一板的厚度為、、折射率為ni，第二板的厚度為 t2、折射率為n2，而兩塊板的插入使所述透鏡與所述傳感器之間的有效距離改變?yōu)閐，其中d =((nrl) (t1)/n1) + ((n2-l) (t2)/n2)。情況可以是t2約為的兩倍，并且能夠?qū)蓧K板進(jìn) 行控制，使得兩塊板的任意組合，包括沒有板、任一塊板、或兩塊板，能夠位于所述透鏡與所 述傳感器之間的區(qū)域中。所述板向所述傳感器與所述透鏡之間的區(qū)域中的插入，可使得物 體聚焦在所述傳感器上的物距相對(duì)于所述板移出所述區(qū)域時(shí)的物距發(fā)生增大。本發(fā)明還涉及一種攝像裝置，其包括捕捉圖像的傳感器、將光引導(dǎo)向傳感器的透 鏡、和具有平坦的頂面和大致與該頂面平行的平坦的底面的可移動(dòng)透明板。所述透明板上 至少形成有兩個(gè)區(qū)域，其中這兩個(gè)區(qū)域的板厚不同、或者這兩個(gè)區(qū)域的板的折射率不同、或 者這兩個(gè)區(qū)域的板厚和板的折射率均不同，并且所述板能夠選擇性地移動(dòng)，以便從所述板 的區(qū)域中選出一個(gè)區(qū)域來位于所述傳感器與所述透鏡之間的區(qū)域中，以在所述板的一個(gè)位 置處，使被所述透鏡引導(dǎo)的光在入射到所述傳感器前穿過所述板上的選出的一個(gè)區(qū)域，而 在所述板的另一個(gè)位置處，使被所述透鏡引導(dǎo)的光在入射到所述傳感器前穿過所述板上的 兩個(gè)區(qū)域中的另一個(gè)區(qū)域。所述板可樞轉(zhuǎn)地安裝到所述攝像裝置，以允許所述板移動(dòng)至所述板的一個(gè)位置、 以及所述板的另一個(gè)位置。所述攝像裝置可安裝有致動(dòng)器，所述致動(dòng)器與所述板聯(lián)結(jié)，以 將所述板移動(dòng)至所述一個(gè)位置和所述另一個(gè)位置。所述致動(dòng)器可由攝像裝置的用戶手動(dòng) 操作。所述致動(dòng)器可由所述攝像裝置驅(qū)動(dòng)。所述攝像裝置可基于用戶指令來驅(qū)動(dòng)所述致動(dòng) 器。可樞轉(zhuǎn)的板上的兩個(gè)區(qū)域可具有不同的厚度和基本相同的折射率?？蓸修D(zhuǎn)的可板形成 為盤的至少一部分。所述透明板具有三個(gè)區(qū)域，這三個(gè)區(qū)域的厚度各不相同，而折射率大致 相同。所述透明板可包括紅外濾光片。本發(fā)明還涉及一種攝像裝置，其包括捕捉圖像的傳感器、將光引導(dǎo)向該傳感器的 透鏡、和具有平坦的頂面和大致與該頂面平行的平坦的底面的可移動(dòng)透明板組件。所述透 明板組件包括對(duì)角面彼此相鄰的兩個(gè)獨(dú)立的楔形構(gòu)件，所述板組件的至少一部分位于所述 傳感器與所述透鏡之間，以使穿過所述透鏡的光在入射到所述傳感器前穿過所述板組件。 所述兩個(gè)獨(dú)立的楔形構(gòu)件能夠彼此相對(duì)移動(dòng)，以改變所述板組件的整體厚度。所述兩個(gè)獨(dú)立的楔形構(gòu)件的折射率可以基本上相同。所述兩個(gè)獨(dú)立的楔形構(gòu)件可 以由注塑塑料(injection-molded plastic)形成。


圖1是攝像裝置的一部分的概略框圖。圖2是存在和不存在透明板時(shí)被聚焦圖像的位置示意圖。圖3是具有兩個(gè)不同厚度區(qū)域的透明板。圖4是具有三個(gè)不同厚度區(qū)域的一透明板。圖5a和5b是由能夠彼此相對(duì)滑動(dòng)的兩個(gè)不同的楔形構(gòu)件組成的透明板組件。
具體實(shí)施例方式下面的說明意圖不在于將本發(fā)明限制為此處公開的形式。因此，與以下教導(dǎo)相當(dāng) 的修改和變型、以及現(xiàn)有技術(shù)的技巧和知識(shí)均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。此處描述的實(shí)施例進(jìn) 一步旨在說明實(shí)施本發(fā)明的已知模式和促使其他的本領(lǐng)域技術(shù)人員在這些或者其他實(shí)施 例中應(yīng)用本發(fā)明并且根據(jù)本發(fā)明的特定應(yīng)用或用途所需作出各種變型。圖1示出了采用圖像空間聚焦(image space focus)的攝像裝置10的一部分。攝 像裝置10包括透鏡12，透鏡12將穿過其中的光引導(dǎo)向圖像傳感器14。在透鏡12與傳感 器14之間有改變透鏡12到傳感器14的有效距離的透明板16。如圖所示，攝像裝置10面 向物體18，物體18距攝像裝置10的距離為k。透明板16可由任何適當(dāng)材料構(gòu)成，例如玻璃、復(fù)合材料、塑料等。板16的厚度為 t、折射率為n，折射率n大于空氣的折射率(其基本上等于1)。在一個(gè)例子中，板16具有 一對(duì)大致平坦的表面20和22，這對(duì)表面20和22大致互相平行，并且大致與傳感器14和透 鏡12的光軸垂直。圖2示出了透鏡32的圖像側(cè)的透明板30的效果。若不存在板30，則位于給定物 距處的物體(未示出)將聚焦在位置P。沒有板30的情況下，被透鏡32折射的光由虛線 示出。存在板30的情況下，來自同一給定距離處的物體的被透鏡32折射的光由實(shí)線示出。 在后一種情況下，光聚焦在位置P’。如圖2所示，如果該板的厚度為t、折射率為n，并且該 系統(tǒng)存在于折射率為1的環(huán)境空氣中，則位置P與位置P’的距離大致等于(n-l)t/n。當(dāng) 然，在傳感器與透鏡彼此相對(duì)固定的情況下，在傳感器與透鏡之間插入玻璃板的效果是當(dāng) 傳感器保持在指定位置P時(shí)，在位置P獲得最佳聚焦圖像的物距增大。因此，通過插入玻璃 板，能增大物距。傳感器14距透鏡12的距離為dls。在透鏡12與傳感器14之間存在透明板16有 效地使透鏡12與傳感器14之間的距離改變了如下距離d = (n-l)t/n方程式(1)可以意識(shí)到的是，通過由加入板16來改變透鏡12與傳感器14之間的有效距離， 攝像裝置的物距增大。相反，當(dāng)從透鏡12與傳感器14之間移出透明板16時(shí)，攝像裝置的 物距減小。如前所述，雖然所述的是從透鏡12到傳感器14的有效距離發(fā)生變化，但這也適 用于對(duì)來自距透鏡12為給定距離的物體的光的情形。實(shí)際上，傳感器14不移動(dòng)，而是相對(duì) 于透鏡12保持為固定距離。當(dāng)存在板16時(shí)，與不存在板16時(shí)相比，更遠(yuǎn)距離的物體聚焦 在傳感器14上。因此，能夠通過將透明板16選擇性地插入或移出透鏡12與傳感器14之間的區(qū)域 24，來改變攝像裝置10的物距。此外，能夠不必移動(dòng)透鏡12或傳感器14中的任一個(gè)來改變物距。用于透明板16的一種典型材料可以是折射率大致為1.5的玻璃。將該值代入方 程式(1)，可以發(fā)現(xiàn)以有效距離deff改變了 t/3。因此，對(duì)于厚度為45 ym的板16來說，有 效距離deff改變?yōu)?5 ym。增大該有效距離能使攝像裝置10的物距顯著增大?；蛘?，可使 用注塑塑料來代替剝離，因?yàn)檫@比生產(chǎn)厚度僅為45 y m的玻璃板更容易。由于塑料的折射 率可能低于1. 5 (可能在1. 3到1. 5的范圍內(nèi))，塑料板的厚度甚至可能小于45 u m,但是這 也比制造薄玻璃板更容易。無論采用什么材料，有益特性是，板厚的容許誤差只使透鏡到傳 感器的有效距離發(fā)生約1/3容許誤差的改變。存在多種適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來將透明板16選擇性地插入或移出透鏡12與傳感器14之 間的區(qū)域24。一個(gè)示例可包括將板16安裝在樞軸上，并采用致動(dòng)器來使板16圍繞樞軸 移動(dòng)，以選擇性地使板16移入或移出區(qū)域24。經(jīng)常采用類似機(jī)構(gòu)來在一些攝像裝置中提供 機(jī)械快門，尤其是在移動(dòng)電話用攝像模塊中。可通過攝像裝置10基于用戶指令或自動(dòng)地驅(qū) 動(dòng)致動(dòng)器。此外，如下所述，可由用戶機(jī)械地驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器，從而實(shí)現(xiàn)手動(dòng)聚焦。另一個(gè)例子 可包括將板16安裝在滑動(dòng)機(jī)構(gòu)中，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠滑進(jìn)或滑出區(qū)域24?？梢砸庾R(shí)到的是，與通過致動(dòng)器沿光軸定位透鏡能夠達(dá)到何種精度來部分確定物 距的自動(dòng)聚焦致動(dòng)器不同，該系統(tǒng)的致動(dòng)器無需那樣精確，因?yàn)橹恍枋拱逡七M(jìn)或移出光軸 即可。因此，該致動(dòng)器極可能比自動(dòng)聚焦致動(dòng)器便宜，即使它可能需要足夠堅(jiān)固以經(jīng)受住跌 落測(cè)試、使用足夠低的能量、以及足夠快來獲得可接受的調(diào)焦速度?？赏ㄟ^選擇由攝像裝置10所獲取的圖像的最大可接受模糊度，來決定景深范圍。 在一個(gè)例子中，攝像裝置10可包括像素間距為1. 75 ym的300萬像素(3MP)圖像傳感器， 并且最大可接受模糊直徑可指定為兩個(gè)像素(3.5i!m)。假設(shè)傳感器對(duì)角線為4. 480mm、全 對(duì)角線DF0V為63. 1度、焦距為3. 648mm,并且傳感器包括厚度為0. 3mm的紅外截止濾光片 (IR cut filter，由BSC7玻璃制成)，而最佳焦點(diǎn)距離(hyper focal distance，在傳感器 上聚焦最佳的物距)為1.358m。當(dāng)物距比起最佳焦點(diǎn)距離增大或減小時(shí)，出現(xiàn)在圖像中的 物體模糊度增大。景深(D0F)就是達(dá)到最大可接受模糊度的點(diǎn)之間的范圍。在本示例中， 該范圍從0. 680m到無窮大。該配置使得只要物體位于0. 680m到無窮大之間，用戶就能捕 捉到可接受的圖像。要使用戶在小于0. 680m的任意距離下獲得可接受的圖像，一個(gè)解決方案是降低 紅外截止濾光片的厚度。可以意識(shí)到的是，這類似于移出厚度等于紅外截止濾光片的厚 度減小量的透明板。例如，如果紅外截止濾光片的厚度從300 u m減小到243 u m,即減小 57um0使用上面的各比值(假設(shè)紅外截止濾光片的折射率與空氣折射率之比為1. 5)，則傳 感器到透鏡的有效距離將改變57 y m的1/3，即19 u m。使傳感器與透鏡間的有效距離大致 移動(dòng)該程度，則移動(dòng)景深直到景深的遠(yuǎn)端距攝像裝置10為0. 680m而近端距離攝像裝置10 更近。這樣，在一種配置中，可使用一塊至少具有兩個(gè)不同厚度區(qū)域(約300iim和250iim 厚)的板(其也用作紅外截止濾光片)，來獲得攝像裝置10的兩個(gè)不同的可選景深。或者， 可使用一塊具有三個(gè)或更多不同厚度區(qū)域(例如，30011111、25011111、20011111、…)的板，來提 供三個(gè)或更多的景深范圍。每當(dāng)額外的光學(xué)元件(例如一塊或多塊板16)插入透鏡12與傳感器14之間的光路 中時(shí)，系統(tǒng)中的像差就會(huì)增大。然而，模擬表明，額外的一塊或兩塊板不會(huì)大幅降低圖像質(zhì)量。上述攝像裝置的一個(gè)變型是，具有多塊透明板16，其中任一塊或多塊的組合可插入?yún)^(qū)域24中。這些不同的板16可以具有不同的厚度或不同的折射率。這樣，攝像裝置10 的物距能夠改變成多個(gè)距離中的任一個(gè)。例如，對(duì)于一塊厚度為45pm的板和另一塊厚度 為9011111的板來說，能夠獲得的所有板厚為011111、4511111、9011111和135 iim。在這種變型中， 不同的板可以具有相同的厚度和折射率、或這些特性之一或兩者可不相同。作為另一種變 型，這些不同的板16可以相互結(jié)合或一體形成，例如結(jié)合在盤34上(圖3，具有兩個(gè)不同厚 度的區(qū)域36、38，板圍繞樞軸40轉(zhuǎn)動(dòng))、或形成板50 (圖4，具有三個(gè)不同厚度的區(qū)域52、54、 56)(它們均為非限制性例子)，以便它們中的任一個(gè)能夠滑動(dòng)到或旋轉(zhuǎn)到區(qū)域24中。作為 再一變型，這些不同種類的板16可配置成一次只能向區(qū)域24中插入一個(gè)。例如，可以使用 厚度不同兩塊的相對(duì)較厚的板16。例如，板可分別具有200 iim和245 iim的厚度。在兩塊 板一體形成為一個(gè)注塑部件的情況下，兩塊板之間厚度偏差可能非常小，這會(huì)得到較小的 聚焦步長(zhǎng)(focus step size)公差。在這些變型的任一個(gè)中，通過選擇性地移出所有的板， 能夠?qū)z像裝置實(shí)現(xiàn)近攝(macro)(近景深(close D0F))設(shè)置。如果是這樣，則需優(yōu)選提 供其他的手段來為傳感器提供紅外濾光。圖5a和5b示出了這樣一種配置，其中透明板通過兩塊不同的楔形板60和62實(shí) 現(xiàn)，楔形板60和62分別具有對(duì)角面64和66。板60和62取向并配置成使得對(duì)角面64和 66彼此相鄰。它們能夠沿著箭頭68和70所示方向彼此相對(duì)滑動(dòng)，從板60、62具有第一組 合厚度、的第一位置(圖5a)滑向板60、62的組合厚度t2小于第一組合厚度、的多個(gè)其 他位置(圖5b示出了其中一個(gè)位置)。作為本文所述所有實(shí)施例的另一替代方案，可使用用戶可觸及的桿、旋鈕、銷等來 完全或部分代替致動(dòng)器，以便用戶能夠移動(dòng)板，從而選擇景深范圍。作為本文所述所有實(shí)施例的再一替代方案，可使用含有例如電光材料 (electro-optic material)等材料的板，所述電光材料具有可變的折射率，其中折射率可 以是所施電壓的函數(shù)。通過施加不同的電壓，能夠在不移動(dòng)板的情況下，改變攝像裝置的最 佳聚焦物距。另一可應(yīng)用于上述任一實(shí)施例的變型是，使可移動(dòng)板具有能夠刷拭紅外濾光片的 頂面的表面，以去除可能聚集于其上并導(dǎo)致圖片瑕疵的碎屑。或者，可移動(dòng)板可以包括翼狀 或類似表面，其在板移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生掠過紅外濾光片的氣流，來相似地清除碎屑。本文所述所有技術(shù)的其他組合也是可行的。以上描述只起說明作用，并非旨在將 本發(fā)明限制為本文公開的形式。雖然以上描述了多個(gè)示例性方面和實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的 技術(shù)人員能夠識(shí)別出一定的變型、修正、置換、增加、及其子組合。因此意圖在于，本文所附 權(quán)利要求書應(yīng)解釋為將所有這些變型、修正、置換、增加、及其子組合包括在本發(fā)明的實(shí)質(zhì) 精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種攝像裝置，包括捕捉圖像的傳感器；將光引導(dǎo)向傳感器的透鏡；和具有平坦頂面和與該頂面大致平行的平坦底面的可移動(dòng)透明板，其中，所述透明板能夠選擇性地插入或選擇性地移出所述傳感器與所述透鏡之間的區(qū)域，以在所述透明板插入所述區(qū)域時(shí)，使被所述透鏡引導(dǎo)的光在入射到所述傳感器前穿過所述透明板，并在所述透明板移出所述區(qū)域時(shí)，使被所述透鏡引導(dǎo)的光入射到所述傳感器上，而不穿過所述透明板。
2.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述透明板的厚度為t、折射率為n，而插入透 明板使所述透鏡與所述傳感器之間的有效距離改變?yōu)閐，其中d = (n-l)t/n。
3.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，還包括至少一塊額外的透明板，所述至少一塊 額外的透明板具有平坦的頂面和與該頂面大致平行的平坦的底面，并選擇性地插入和選擇 性地移出所述傳感器與所述透鏡之間的所述區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中， 所述透明板的厚度為、、折射率為n，所述攝像裝置還包括一塊額外的透明板，所述額外的透明板的厚度為t2、折射率為n， 而所述透明板和所述額外的透明板的插入使所述透鏡與所述傳感器之間的有效距離 改變?yōu)?d，其中 d = (n-1) (VtJ/n。
5.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中， 所述透明板的厚度為、、折射率為ni，所述攝像裝置還包括一塊額外的透明板，所述額外的透明板的厚度為t2、折射率為n2， 而所述透明板和所述額外的透明板的插入使所述透鏡與所述傳感器之間的有效距離 改變?yōu)?d，其中 d = ((nrl) (t1)/n1) + ((n2-l) (t2)/n2)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的攝像裝置，其中，t2約為、的兩倍，并且能夠?qū)λ鐾该靼?和所述額外的透明板進(jìn)行控制，使得兩塊板的任意組合，包括沒有板、任一塊板、或兩塊板， 能夠位于所述透鏡與所述傳感器之間的區(qū)域中。
7.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其中，所述透明板向所述傳感器與所述透鏡之間的 區(qū)域中的插入，使得物體聚焦在所述傳感器上的物距相對(duì)于所述透明板移出所述區(qū)域時(shí)的 物距發(fā)生增大。
8.一種攝像裝置，包括 捕捉圖像的傳感器；將光引導(dǎo)向傳感器的透鏡；和具有平坦頂面和與該頂面大致平行的平坦底面的可移動(dòng)透明板， 其中，所述透明板上至少形成有兩個(gè)區(qū)域，其中這兩個(gè)區(qū)域的板厚不同、或者這兩個(gè)區(qū) 域的板的折射率不同、或者這兩個(gè)區(qū)域的板厚和板的折射率均不同，并且所述透明板能夠 選擇性地移動(dòng)，以便從所述透明板的區(qū)域中選出一個(gè)區(qū)域來位于所述傳感器與所述透鏡之 間的區(qū)域中，以在所述透明板的一個(gè)位置處，使被所述透鏡引導(dǎo)的光在入射到所述傳感器 前穿過所述透明板上的選出的一個(gè)區(qū)域，而在所述透明板的另一個(gè)位置處，使被所述透鏡 引導(dǎo)的光在入射到所述傳感器前穿過所述透明板上的兩個(gè)區(qū)域中的另一個(gè)區(qū)域。
9.如權(quán)利要求8所述的攝像裝置，其中，所述透明板可樞轉(zhuǎn)地安裝到所述攝像裝置，以 允許所述透明板移動(dòng)至所述透明板的一個(gè)位置、以及所述透明板的另一個(gè)位置。
10.如權(quán)利要求9所述的攝像裝置，其中，可樞轉(zhuǎn)的透明板上的兩個(gè)區(qū)域具有不同的厚 度和基本相同的折射率。
11.如權(quán)利要求9所述的攝像裝置，其中，可樞轉(zhuǎn)的透明板形成為盤的至少一部分。
12.如權(quán)利要求8所述的攝像裝置，其中，所述攝像裝置安裝有致動(dòng)器，所述致動(dòng)器與 所述透明板聯(lián)結(jié)，以將所述透明板移動(dòng)至所述一個(gè)位置和所述另一個(gè)位置。
13.如權(quán)利要求12所述的攝像裝置，其中，所述致動(dòng)器由攝像裝置的用戶手動(dòng)操作。
14.如權(quán)利要求12所述的攝像裝置，其中，所述致動(dòng)器由所述攝像裝置驅(qū)動(dòng)。
15.如權(quán)利要求14所述的攝像裝置，其中，所述攝像裝置基于用戶指令來驅(qū)動(dòng)所述致 動(dòng)器。
16.如權(quán)利要求8所述的攝像裝置，其中，所述透明板具有三個(gè)區(qū)域，這三個(gè)區(qū)域的厚 度各不相同，而折射率大致相同。
17.如權(quán)利要求8所述的攝像裝置，其中，所述透明板包括紅外濾光片。
18.一種攝像裝置，包括捕捉圖像的傳感器；將光引導(dǎo)向傳感器的透鏡；和具有平坦的頂面和大致平行于該頂面的平坦底面的可移動(dòng)透明板組件，其中，所述透明板組件包括對(duì)角面彼此相鄰的兩個(gè)獨(dú)立的楔形構(gòu)件，所述透明板組件 的至少一部分位于所述傳感器與所述透鏡之間，以使穿過所述透鏡的光在入射到所述傳感 器前穿過所述透明板組件，并且所述兩個(gè)獨(dú)立的楔形構(gòu)件能夠彼此相對(duì)移動(dòng)，以改變所述 透明板組件的整體厚度。
19.如權(quán)利要求18所述的攝像裝置，其中，所述兩個(gè)獨(dú)立的楔形構(gòu)件的折射率基本上 相同。
20.如權(quán)利要求18所述的攝像裝置，其中，所述兩個(gè)獨(dú)立的楔形構(gòu)件由注塑塑料構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攝像裝置，其具有透鏡和傳感器，一個(gè)或多個(gè)透明板可被選擇性地設(shè)置在它們之間。所述板可具有不同的厚度或折射率，或者它們可以具有相同的厚度和折射率，并且能夠采用它們的各種組合。或者，可以使用一塊板。這塊板可以具有厚度不同、折射率不同或者兩者均不同的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域。一個(gè)選擇可以包括將所述板的任一塊從透鏡與傳感器之間的區(qū)域中移出。通過這些實(shí)施例中的任一個(gè)，當(dāng)加入或移出板時(shí)、或使用一塊板上的不同區(qū)域時(shí)、或者不同的板組合時(shí)，最佳聚焦物距發(fā)生改變。
文檔編號(hào)G02B7/00GK101877763SQ20101020972
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者托馬斯·克雷文-巴特爾 申請(qǐng)人:弗萊克斯電子有限責(zé)任公司